Single-phase induction motors (SPIM) are widely used in household appliances, agriculture, trade, medicine and other areas where a cheap unregulated electric drive powered by a single-phase AC network is required. They are produced in millions of pieces per year. Therefore, significant attention has always been paid to research aimed at reducing resource consumption in the production and operation of these engines, improving the initial characteristics and increasing their competitiveness. The article conducted a study of the starting torque when starting single-phase induction motors depending on the initial phase of the voltage of the single-phase network supplying the stator winding, on the phase angles of the network voltage at fixed phase angles of the starting winding. It is also analysed how the active resistance and inductive leakage resistance of the stator winding and the equivalent rotor winding, and the resistance of the capacitor capacitance affect the starting characteristics of the engine.
PL
Jednofazowe silniki asynchroniczne znajdują szerokie zastosowanie w sprzęcie AGD, rolnictwie, handlu, medycynie i innych dziedzinach, gdzie wymagany jest tani nieregulowany napęd elektryczny zasilany z jednofazowej sieci prądu przemiennego. Produkowane są w milionach sztuk rocznie. Dlatego zawsze dużą wagę przywiązywano do badań mających na celu zmniejszenie zużycia zasobów w produkcji i eksploatacji tych silników, poprawę parametrów wyjściowych i zwiększenie ich konkurencyjności. W artykule przeprowadzono badania momentu rozruchowego przy rozruchu jednofazowych silników asynchronicznych w zależności od fazy początkowej napięcia sieci jednofazowej zasilającej uzwojenie stojana, od kątów fazowych napięcia sieciowego przy ustalonych kątach fazowych rozruchu. meandrowy. Analizowano także wpływ rezystancji czynnej i indukcyjnej rezystancji uzwojenia stojana i zastępczego uzwojenia wirnika oraz rezystancji pojemności kondensatora na charakterystykę rozruchową silnika.
Farmy fotowoltaiczne są łączone z siecią elektroenergetyczną poprzez falownik DC/AC i transformator. Komutacja prądu w zaworach falownika generuje w indukcyjnościach rozproszenia impulsy napięcia, które oddziałują na układ izolacyjny uzwojeń transformatora. Skuteczną ochronę izolacji uzwojeń transformatora przed przepięcia stanowią filtry tłumiące. Mogą to być kondensatory bądź warystory. Filtr w sposób znaczący poprawia warunki dielektryczne izolacji uzwojenia transformatora.
EN
The solar farms are connected to the electricity grid through a DC / AC inverter and a transformer. The current commutation in the inverter valves generates voltage pulses in the leakage inductances, which act on the insulation system of the transformer windings. Suppression filters provide effective protection of the transformer winding insulation against overvoltage. These can be capacitors or varistors. The filter significantly improves the dielectric conditions of the transformer winding insulation.
In this study, high-purity tantalum metal powder was manufactured via self-propagating high-temperature synthesis. During the process, Ta2O5 and Mg were used as the raw material powder and the reducing agent, respectively, and given that combustion rate and reaction temperature are important factors that influence the success of this process, these factors were controlled by adding an excessive mass of the reducing agent (Mg) i.e., above the chemical equivalent, rather than by using a separate diluent. It was confirmed that Ta metal powder manufactured after the process was ultimately manufactured 99.98% high purity Ta metal powder with 0.5 μm particle size. Thus, it was observed that adding the reducing reagent in excess favored the manufacture of high-purity Ta powder that can be applied in capacitors.
Odpowiednio sterowany falownik napięcia lub – rzadziej – prądu, umożliwia skompensowanie w linii zasilającej składowych nieaktywnych prądu, związanych z pracą reaktancyjnego i/lub nieliniowego, niestacjonarnego, niesymetrycznego obciążenia. Znanych jest wiele metod sterowania takim urządzeniem. W szczególności może ono być sterowane sygnałem konduktancji zastępczej obciążenia. Metoda taka pozwala na poszerzenie funkcjonalności kompensatora o możliwości regulacji przepływu energii pomiędzy linią a obciążeniem, jak również grupą obciążeń pracujących równolegle, z których część może okresowo przechodzić w tryb generacji energii. Taka dodatkowa funkcjonalność może przyczynić się do zwiększenia efektywności pracy obwodów zasilających. Przyjęcie wyznaczania sygnału konduktancyjnego metodą pośrednią, to znaczy na podstawie pomiaru zmian energii zgromadzonej w elementach reaktancyjnych kompensatora-falownika, czyni go urządzeniem niezależnym zarówno od rodzaju obwodu źródło – kompensator – obciążenie jak i rodzaju bazowego falownika. Dzięki temu może być on konstruowany zarówno przy użyciu falownika napięcia jak i falownika prądu, oraz – niezależnie – w obwodach zasilanych ze źródeł stałych, jak i sinusoidalnych jedno- oraz wielofazowych.
EN
A properly controlled voltage-source inverter, or – less frequently – a current-source inverter, allows to compensate for the non-active current components in the supply line current, related to the operation of the time-variable and/or non-linear and unbalanced load. Many methods of controlling such compenstors are known. In particular, they can be controlled by the use of the signal of the equivalent conductance of the load. This method allows the expansion of the compensator functionality with the possibility of regulating the energy flow between the line and the load, as well as the group of parallel loads, some of which may periodically switch to the energy generation mode. Such additional functionality may contribute to increasing the efficiency of power circuits. Implementation of the indirect method of determinig of the conductance signal, i.e. based on the measurement of the energy changes stored in the compensator-inverter reactance elements, makes it independent of the supply system, as well as the type of the inverter used. Thanks to this, the compensator can be constructed using both a voltage-source inverter or a current-source inverter, and – independently – the compensator can operate in DC or single-phase or three-phase three- or four-wire systems.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper discuses frequency properties of power delivery network impedance in multi-layer printed circuit boards. The influence of layer stackup and decoupling capacitors placement are illustrated as result of full-wave analysis performed by means of HyperLynx Power Integrity simulation software.
PL
W artykule analizowano impedancję obwodów zasilania w wielowarstwowych obwodach drukowanych. Omówiono wpływ położenia płaszczyzn odniesienia oraz rozmieszczenia kondensatorów odsprzęgających na przebiegi częstotliwościowe impedancji widzianej na zaciskach układu cyfrowego. Wszystkie symulacje wykonano za pomocą programu HyperLynx PI.
Passive filters are widely used to mitigate the effect of load harmonics on the supply power grid. Topology selection of the filters is based on the frequency bandwidth to be suppressed. Filter topologies comprising single-tuned filters and damped filters are the most popular in industrial power system applications. The article focuses on the influence of the damped C-type 2nd harmonic filter on the transients behavior under arc transformer energization in the arc furnace power supply system compensated by SVC. The examination results of transient currents and voltages across capacitors and reactors of the 3rd and 5th passive filters are compared for two topologies of the SVC filter circuits: with and without C-type filter. The Matlab/Simulink Software was used to modeling filter behavior during unload transformer switching-on.
W ramach prac badawczo-rozwojowych, w Samodzielnym Laboratorium Elektryczności i Magnetyzmu Głównego Urzędu Miar zaprojektowano, opracowano i wykonano czterozaciskowy kondensator wzorcowy o wartości 10 nF, z dielektrykiem ceramicznym. Kondensator został umieszczony w termostacie z wbudowanym elektronicznym układem sterowania, który zapewnia bardzo precyzyjne utrzymywanie określonej temperatury. Układ sterowania może być zasilany ze stacjonarnego źródła zasilania lub z dodatkowego akumulatora. Opracowany wzorzec charakteryzuje się bardzo dobrą stabilnością wartości pojemności elektrycznej dla danej częstotliwości oraz małą wartością stratności. Wzorzec ten jest niezbędnym elementem dla transferu jednostki miary pojemności elektrycznej z kwantowego efektu Halla.
EN
In Electricity and Magnetism Laboratory of the Central Office of Measures, a four-terminal reference capacitor 10 nF (with a ceramic dielectric) was designed, developed and made. The capacitor has been placed in a thermostat with a built-in electronic control system which can be powered from a stationary power source or from an additional battery. The developed standard is characterized by a very good stability of the capacitance value for a given frequency and a low loss value tan δ. This capacitor is a necessary element for the transfer of the unit of capacitance from the quantum Hall effect.
The practice of operating reactive power compensation systems involving passive multiple filter circuits (FC) configured by single–tuned filters has shown, that it’s energizing can cause damage of the filter components. Impact of feasible FC configurations, including FC with a C–type filter, on switching overvoltages and overcurrents under the harmonic filters energizing were analyzed. Influence of the filters tuning on transient behavior has been shown. The transient analysis has been carried out by simulating of the FC within Matlab/Simulink software.
W artykule przeprowadzono analizę stanu nieustalonego w obwodzie zawierającym indukcyjność, warystor i kondensator. Celem tej analizy jest wyznaczenie wartości chwilowych wielkości elektrycznych w obwodzie, które są pomocne do oszacowania jakości ochrony przeciwprzepięciowej. Wyniki symulacji porównano z eksperymentem. Przedstawiono metodę wyznaczania wartości pojemności kondensatora współpracującego z warystorem.
EN
In the article the analysis of transient circuit containing inductance, varistor and a capacitor has been carried out. The purpose of this analysis is to determine the instantaneous value of electrical circuit that is useful for evaluating the quality of surge protection. The simulation results were compared with the experiment. We present a method for determining the value of the capacitor cooperating with varistor.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono analizę elektrochemiczną symetrycznego kondensatora elektrochemicznego zbudowanego z dwóch elektrod z tkaniny z węgla aktywnego ACC-507-25 firmy Kynol® i mieszaniny cieczy jonowej i sulfolanu (TMS) jako elektrolitu. Kondensator ten poddano procesowi cyklicznego ładowania/rozładowania do napięcia 2,5 V w 90°C (1000 cykli) i nie zauważono zmiany oporności układu. Wskazuje to na dużą stabilność i trwałość pracy kondensatora z zastosowaniem tego elektrolitu. Największa uzyskana wartość wyrażenia I/dU/dt to ok. 160 F/g dla prądu o wartości 5 mA; dla prądu 10 mA i 50 mA uzyskano odpowiednio 155 F/g i 110 F/g. Duża trwałość i ilość zgromadzonej energii pozwalają stwierdzić, że badany układ jest odpowiedni do pracy w wysokiej temperaturze (≤90°C).
EN
The electrolytes were prepd. by dissolving sulfolane (10–60%) in the N-methyl-N-propylpyrrolidinium bis(trifluoro-methanesulfonyl)imide (MPPyrNtf2) ionic liq. at 35°C and used for impregnating a com. C fiber fabric. A separator was made of glass fibers. The set was placed in 0.5 inch type Swagelok connector. The capacitor (MPPyrNTf2 to sulfolane ratio 1:1) was subjected to a cyclic charging/ discharging (1000 cycles) at 25°C or 90°C and 2.5 V. The decrease of capacity was 10–15% at 25°C and 5–8% at 90°C. The highest sp. capacity (160 F/g) was reached for 5 mA.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The non-linear integer problem of capacitor placement in distorted distribution systems is solved with discrete values of capacitor sizes employing integer genetic algorithm with controlled random initialization. The objective function contains yearly system operation costs including cost of energy losses and capacitor prices. Different load models along with harmonic sources modelled as constant current sources are considered in the process of optimization. The results show the importance of load variation, modelling and harmonic sources on the optimal solution.
PL
W pracy rozwiązany został nieliniowy problem rozmieszczenia pojemności w zakłóconym systemie rozproszonym, wykorzystując genetyczny algorytm ze sterowaną randomiczną inicjalizacją. Funkcja celu zawiera roczny koszt systemu operacyjnego, włączając koszty straty energii i ceny kondensatorów. Modele różnych obciążeń ze źródłami harmonicznymi zamodelowanymi jako źródła prądu o stałej wartości zostały przeanalizowane w procesie optymalizacji. Wyniki pokazują ważność zmienności obciążenia, modelowania i źródeł harmonicznych dla optymalnego rozwiązania.
The practice of operating multiple single-tuned filters in AC electrical arc furnace power supply systems has shown, that frequent energizing unloaded furnace transformer can cause damage of the filters. To examination of supply and filter system configuration impact on switching transient and dynamic overvoltages and overcurrents, an example of 50 MVA arc furnace unit was chosen. The transient analysis has been carried out by simulating within Matlab/Simulink Software. Using ANSI/IEEE Standards paper focuses on the selections of ratings for capacitors and air-core reactors used in multiple single-tuned harmonic filters configurations. Comparison of filter reactor and capacitor bank design based on steady state operation and transformer energizing was shown.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Występujące w jednofazowych systemach AC–DC zjawisko niezbilansowania mocy chwilowych wymaga stosowania tymczasowych magazynów energii. W spotykanych topologiach oprócz rozwiązań tradycyjnych (pasywnych) coraz częściej pojawiają się rozwiązania polegające na aktywnym magazynowaniu energii, co pozwala na minimalizację pojemności kondensatorów pośredniczących (ang. DC-link). W artykule zaproponowano jedno z takich rozwiązań. Opisano topologię i działanie układu sterowania oraz zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych.
EN
The phenomenon of instantaneous power imbalance occurring in single phase AC–DC systems requires the use of temporary energy storage. Lately, in addition to the traditional solutions, active energy storage techniques (active power decoupling) which allows to minimize the DC-link capacitance are becoming more popular. The article proposes one of such solutions. Describes the operation principle, control system and presents the results of laboratory tests.
This study suggests a new algorithm based on a combination of fuzzy logic and genetic algorithm (GA) to improve voltage profile in a microgrid. The considered microgrid includes control variables such as onload tap changer (OLTC), active power output from distributed generators (DG) and reactive power output from feeder switched capacitors that are controlled in a microgrid controller (MGC) by communication links. The proposed method was used to obtain the optimum value of control variables to establish voltage stabilization in varying load condition as online. For establishing voltage stabilization at the microgrid, an objective function is defined and is tried to minimize it by control variables. The control variables were changed based on fuzzy logic and the GA was employed for finding the optimum shape of membership functions. In order to verify the proposed method, a 34 buses microgrid in varying load condition was analyzed and was compared with previous works.
This paper presents important aspects of functioning of capacitors banks for reactive power compensation in low voltage networks. Attention is paid to present contemporary threats with the occurrence of higher harmonics in electric power systems. The diagrams are the result of own research activities of the author of this article.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A technique for selecting the element values of the PWM AC chopper circuits to improve the input power factor is presented. This technique analyzes the phase angles of input current, output current and voltage for selecting the optimal value of the filter capacitance. This produces the phase angle of input current in phase with that of input voltage. Therefore, the PWM AC chopper can operate at unity input power factor. The simulation by PSpice program and experimental results are used to verify the proposed technique.
PL
Zaprezentowano metodę selekcji elementów choppera PWM AC w celu poprawy wejściowego współczynnika mocy. Metoda polega na analizie kąta fazowego prądu wejściowego, prądu wyjściowego i napięcia w celu optymalizacji pojemności filtru. Dzięki temu chopper pracuje przy współczynniku mocy równym 1.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Znaczną część powierzchni układów na płytkach obwodów drukowanych zajmują elementy i podzespoły bierne. Ich miniaturyzacja bazująca na standardowych elementach do montażu powierzchniowego wyczerpuje się. W artykule zaprezentowano możliwość wzrostu gęstości upakowania w oparciu o technologie wielowarstwowe. Omówiono wykonywanie elementów biernych (rezystorów cienkowarstwowych, kondensatorów) wbudowanych w płytki obwodów drukowanych i ich wybrane właściwości elektryczne oraz stabilność długoczasową.
EN
Significant part of circuits' area on printed circuit boards is occupied by passives. Their further miniaturization based on typical components for Surface Mount Technology is exhausted. This paper presents possibility of interconnection density increase based on multilayer technologies. The fabrication of passives (thin-film resistors, capacitors) embedded into printed circuit boards and their chosen electrical properties and long-term stability are described.
Artykuł traktuje o znajdowaniu najkorzystniejszej lokalizacji baterii kondensatorów w sieci elektroenergetycznej. Po ogólnym omówieniu rozwiązywania tego zadania autorzy skupili uwagę na wykorzystaniu algorytmu poszukiwania z tabu (Tabu Search). W dalszej części pracy znajdujemy zasady postępowania według algorytmu poszukiwania z tabu. Po tym zaprezentowano charakterystykę różnych metod znajdowania optymalnej lokalizacji baterii kondensatorów, których wspólną cechą jest stosowanie algorytmu poszukiwania z tabu. Na zakończenie artykułu dokonano porównania przedstawionych metod lokalizacji baterii kondensatorów.
EN
The paper discusses the process of finding the most optimal locations for capacitor banks within a power network. After general presenting the solution of this task, the authors focused on the application of the tabu search algorithm. A further part of the paper presents rules for applying the tabu search algorithm to the considered task, and various methods for finding the optimal capacitor bank locations using that algorithm are presented. Finally, the previously presented methods for finding the optimal capacitor bank locations are compared.
In the paper an analysis of a nonlinear circuit with nonlinear resistance (varistor) and capacitor has been presented. The nonlinear differential equation has been solved in few methods. The rendered analysis has made qualitatively comparison of the final results possible.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł omawia problemy związane z załączaniem wielopoziomowego przekształtnika z tzw. kondensatorami o zmiennym potencjale (Flying Capacitor Converter) do źródła napięcia zasilającego, jak również metodę stabilizacji napięć na kondensatorach poziomujących – w stanach skokowej zmiany tego napięcia. W artykule podano wyniki badań symulacyjnych dla trzech układów przekształtników oraz wyniki badań eksperymentalnych, wykonanych dla przekształtnika z wielopoziomowym sterownikiem napięcia stałego.
EN
This article presents aspects of switching-on of the multilevel FLC (Flying Capacitor Converter) converter to the supply source. The method of the stabilization of the voltage across the leveling capacitors during step change of the value of this voltage has also been presented. The paper includes result of simulation of three types of converters compared to results of experimental tests made for converter witch multilevel DC chopper.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.